Лекция №2

Тема 1.2. Электрические нагрузки жилых зданий

Исследование и формирование электрических нагрузок жилых зданий

Жилые здания – самые непрогнозируемые объекты. Здесь все приемники, в основном, однофазные, вследствие чего возникает не симметрия.

Включение ЭП в квартире носит случайный характер и зависит от ряда факторов. В совокупности это должно учитываться при определении расчетной нагрузки, имеющей важнейшее значение для выбора параметров электрической сети. За расчетную нагрузку принимается получасовой средних получасовых нагрузок, рассматриваемых элементов сети (ввод в квартиру, питающая линия).

Для групповых сетей квартир, за расчетный берется 15-ти минутный максимум.

Средняя вероятность включения ЭП в данный момент времени выражается формулой:

(1)

- полная потребляемая мощность;

- установленная мощность ЭП;

- установленная активная мощность ЭП;

- эл. энергия, потребляемая из сети за период времени.

При включении групп ЭП независимо друг от друга, средние вероятности включения суммируются и определяются выражением (2).

(2)

Если режимы работы ЭП зависят друг от друга, то средняя вероятность включения группы будет меньше средней вероятности включения группы независимых ЭП. Средняя нагрузка этой группы будет меньше суммы средних нагрузок отдельных ЭП. В таких случаях определяется средневзвешенная вероятность:

- средние максимумы нагрузки групп ЭП;

- коэф. спроса i-того ЭП.

При измерении общих нагрузок в данной точке сети, взаимная зависимость режимов ЭП учитывается автоматически.

Вероятность того, что из общего числа ЭП n, одновременно включено m, определяется формулой (3). Формирование электрических нагрузок групп ЭП с достаточной точностью подчиняется биноминальному закону распределения.

, (3)

- средний коэффициент спроса (средняя вероятность включения ЭП за данный отрезок времени).

Формула (3) основана на схеме независимых испытаний и предполагает, что ЭП включаются независимо друг от друга.

При общем числе ЭП можно вести расчет вероятности на основе норм закона распределения ( закона Гаусса):

(4)

- нормированное отклонение.

Из формулы (4) вытекает формула для числа ЭП приемников m, из общего числа n, которые могут быть включены единовременно

(5).

Кривая нормального распределения:

Из рисунка видно, что чем больше разброс, тем вероятность меньше.

Важной величиной оценки…измерений является среднеквадратичное отклонение (СКО), оно измеряется в [BA] или [kBm].

; .

- число измерений; - полные нагрузки; - средние нагрузки.

Измеряют среднюю ошибку СКО из-за ограниченности количества измерений:

, ,

тогда действенное значение мощности будет равно:

.

Для определения максимальной нагрузки с учетом заданной вероятности при заданном нормируемом отклонении пользуются выражением:

Нормируемое отклонение показывает, насколько изменится максимум нагрузки по сравнению со своим средним значением.

Из формулы (5) можно получить:

На основе проведенного анализа выведены зависимости, позволяющие определить наибольшую нагрузку в зависимости от числа присоединенных квартир.

Для жилых зданий с газовыми плитами:

- количество квартир.

Для жилых зданий с электрическими плитами:

, для

Для расчета жилых зданий необходимо учитывать перспективы насыщения квартир бытовыми приборами.

1 способ: получение корреляционных зависимостей максимальных нагрузок от числа и мощности приборов различного назначения:

- мощности электроприборов, подключенных к одной фазе.

- коэффициенты корреляции (средние коэффициенты спроса или средние вероятности включения этих приборов во время max).

- для освещения, телевизоров;

- для радиоприемников;

- для холодильников, утюгов;

- для стиральных машины, пылесосов;

- для прочих приборов.

Задаются насыщением квартир и определяются средние максимумы нагрузки, но т.к. насыщение квартир неравномерно, для оценки наибольшего максимума определяется вариация нагрузки:

где , там .

По исследованиям для жилищно-полупроводниковых потребителей, при их большом количестве:

2-й способ: (более простой и популярный)

Этот способ основан на измерениях параметров в различных точках сети (на вводе в квартиру, питающих линиях, на вводе в дом и т.д.). Накопленные в течение ряда экспериментов данные служат для выявления роста нагрузок. Ожидаемый в конце расчетного периода максимум определяется по формуле:

Дополнительно оценивается асимметрия нагрузок:

,

- номинальное линейное напряжение;

- коэф. неуравновешенности.

- ток максимально загруженной фазы.

Если , то срок службы проводов снижается в 2 раза и таким образом при полном расчете максимальная нагрузка 3-х фазных квартир: